吸沙泵作為抽取泥沙介質(zhì)并進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送的水利機(jī)械設(shè)備，在配套動(dòng)力方面有多種選擇，比如電機(jī)驅(qū)動(dòng)、柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)以及液壓驅(qū)動(dòng)，在城市內(nèi)或者近郊電源便利的工作環(huán)境中，配套電機(jī)的吸沙泵機(jī)組比較常見。電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，維護(hù)方便，但有個(gè)問(wèn)題，就是瞬間啟動(dòng)電流比較大。因此在啟動(dòng)時(shí)一般選用軟啟動(dòng)的方式。對(duì)于怎樣選擇電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式，得根據(jù)電機(jī)所驅(qū)動(dòng)的機(jī)械負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性、負(fù)載性質(zhì)對(duì)啟動(dòng)的要求、線路中的變壓器容量、各種啟動(dòng)的經(jīng)濟(jì)投資等進(jìn)行綜合考慮。
一、電機(jī)啟動(dòng)方式
1、電動(dòng)機(jī)全壓直接啟動(dòng) 在電網(wǎng)容量和負(fù)載兩方面都允許全壓直接啟動(dòng)的情況下，可以考慮采用全壓直接啟動(dòng)。這種啟動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是操縱控制方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，而且比較廉價(jià)。主要用于10KW以下的小功率電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，如果功率大于10KW則考慮采用Y-△降壓?jiǎn)?dòng)，從而節(jié)約成本。
2、電動(dòng)機(jī)自耦減壓?jiǎn)?dòng) 電動(dòng)機(jī)自耦減壓?jiǎn)?dòng)，是利用自耦變壓器的多抽頭減低電壓，既能適應(yīng)不同負(fù)載啟動(dòng)的需要，又能得到較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，是一種經(jīng)常被用來(lái)啟動(dòng)容量較大電動(dòng)機(jī)的減壓?jiǎn)?dòng)方式。它的最大優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，當(dāng)其自耦變壓器繞組抽頭在 80%處時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)直接啟 動(dòng)時(shí)的 60%。并且可以通過(guò)抽頭調(diào)節(jié)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。至今仍然還有應(yīng)用。見下圖所示。
3、電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng) 對(duì)于正常運(yùn)行的定子繞組為三角形接法的籠式異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，如果在啟動(dòng)時(shí)將定子繞組接成星形，待啟動(dòng)完畢后再接成三角形，就可以降低啟動(dòng)電流，減輕啟動(dòng)時(shí)電流對(duì)電源電壓的沖擊。這樣的啟動(dòng)方式稱為星三角減壓?jiǎn)?dòng)，簡(jiǎn)稱為星-角啟動(dòng)(Y-△啟動(dòng))。采用星角啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流只是原來(lái)按三角形接法直接啟動(dòng)時(shí)的 1/3。如果直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流 以 6~7 倍額定電流計(jì)算，則在星三角啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流才是 2~3 倍額定電流。簡(jiǎn)單說(shuō)采用星三角啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也降為原來(lái)按三角形接法直接啟動(dòng)時(shí)的 1/3。適用于空載或者輕載啟動(dòng)的設(shè)備。并且同其他減壓?jiǎn)?dòng)器相比較，其結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，檢修比較方便，價(jià)格也最便宜。見下圖所示。
4、電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器 軟啟動(dòng)就是一個(gè)交流調(diào)壓器，它利用了晶閘管的移相調(diào)壓原理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓?jiǎn)?dòng)，主要用于電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制，具有過(guò)電流保護(hù)，電機(jī)過(guò)載、失壓、過(guò)壓、斷相、接地故障保護(hù)。啟動(dòng)效果好，但成本較高。因使用了單片機(jī)、大功率晶閘管元件，而晶閘管工作時(shí)諧波干擾較大，對(duì)電網(wǎng)有一定的影響。另外，電網(wǎng)的波動(dòng)也會(huì)影響晶閘管元件的導(dǎo)通，特別是同一電網(wǎng)中有多臺(tái)晶閘管設(shè)備時(shí)。因此晶閘管元件的故障率較高，因?yàn)樯婕半娏﹄娮蛹夹g(shù)，因此對(duì)維護(hù)技術(shù)人員的要求也較高。見下圖所示。
5、電動(dòng)機(jī)變頻器啟動(dòng) 通過(guò)變頻器用于調(diào)節(jié)電機(jī)的工作頻率，減少能源損耗，能夠平穩(wěn)啟動(dòng)設(shè)備，減少設(shè)備直接啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流對(duì)電機(jī)的損害。同時(shí)自帶模擬量輸入（速度控制或反饋信號(hào)用），PID控制，泵切換控制（用于恒壓），通信功能，宏功能（針對(duì)不同的場(chǎng)合有不同的參數(shù)設(shè)定），多段速等等。
變頻器是目前電動(dòng)機(jī)控制領(lǐng)域技術(shù)含量最高、控制功能最全、控制效果最好的電機(jī)控制裝置，它通過(guò)改變電源的頻率來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。因?yàn)樯婕暗诫娏﹄娮蛹夹g(shù)、微機(jī)技術(shù)，因此成本高，對(duì)維護(hù)技術(shù)人員的要求也高，因此主要用在需要調(diào)速并且對(duì)速度控制要求高的領(lǐng)域。
在以上幾種啟動(dòng)控制方式中，星三角啟動(dòng)，自耦減壓?jiǎn)?dòng)因其成本低，維護(hù)相對(duì)于軟啟動(dòng)和變頻控制容易，目前在實(shí)際運(yùn)用中還占有很大的比重。但因其采用分立電氣元件組裝控制線路接點(diǎn)較多，在其運(yùn)行中，故障率相對(duì)比較高。變頻控制是控制效果做好的方式，海川泵業(yè)在此將重點(diǎn)介紹吸沙泵電機(jī)啟動(dòng)時(shí)配套變頻控制柜的相關(guān)信息，供廣大用戶參考。
二、變頻控制概念
變頻控制主要用于調(diào)節(jié)設(shè)備的工作頻率，減少能源損耗，能夠平穩(wěn)啟動(dòng)設(shè)備，減少設(shè)備直接啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流對(duì)電機(jī)的損害。同時(shí)自帶模擬量輸入（速度控制或反饋信號(hào)用），PID控制，泵切換控制（用于恒壓），通信功能，宏功能（針對(duì)不同的場(chǎng)合有不同的參數(shù)設(shè)定），多段速等等。變頻控制柜產(chǎn)品具有過(guò)載、短路、缺相保護(hù)以及泵體漏水，電機(jī)超溫及漏電等多種保護(hù)功能及齊全的狀態(tài)顯示，并具備單泵及多泵控制工作模式，多種主備泵切換方式及各類起動(dòng)方式。
三、變頻控制類型
1、液位控制：該控制柜配高性能Key浮球開關(guān)，根據(jù)液位的高、低變化，自動(dòng)控制給排水泵的開、停。
2、壓力控制：外接電接點(diǎn)壓力表或壓力控制器，可根據(jù)管網(wǎng)壓力的變化自動(dòng)開泵、關(guān)泵，本型大量應(yīng)用于生活給水及消防增壓系統(tǒng)。
3、溫度控制：外接溫度控制器，根據(jù)設(shè)定的溫度范圍開泵或關(guān)泵，應(yīng)用于恒溫、熱交換系統(tǒng)等需溫度控制的場(chǎng)合。
4、時(shí)間控制：機(jī)箱面板設(shè)有時(shí)間設(shè)定按扭和顯示器，用戶可根據(jù)定時(shí)需要控制水泵的開啟和關(guān)閉，適用于各種定時(shí)或有規(guī)律的間歇式工作方式的控制。
四、變頻控制特點(diǎn)
1、節(jié)約能源
變頻器控制電機(jī)與傳統(tǒng)控制的電機(jī)比較，能源節(jié)約是最有實(shí)際意義的，根據(jù)注水量、輸油量需求來(lái)供給的電機(jī)工況是經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀，即可節(jié)電48.8%
2、運(yùn)行成本降低
傳統(tǒng)電機(jī)的運(yùn)行成本由三項(xiàng)組成：初始采購(gòu)成本、維護(hù)成本和能源成本。其中能源成本大約占電機(jī)運(yùn)行成本的77%。通過(guò)能源成本降低44.3%，再加上變頻起動(dòng)后對(duì)設(shè)備的沖擊減少，維護(hù)和維修量也跟隨降低，所以運(yùn)行成本將大大降低。
3、提高壓力控制精度
變頻控制系統(tǒng)具有精確的壓力控制能力。使電機(jī)的壓力輸出與系統(tǒng)所需的注水量相匹配。變頻控制電機(jī)的輸出量隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變而改變。由于變頻控制電機(jī)速度的精度提高，所以它可以使管網(wǎng)的系統(tǒng)壓力變化保持在3pisg變化范圍，也就是0.2bar范圍內(nèi)，有效地提高了工況的質(zhì)量。
4、延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命
變頻器從0HZ起動(dòng)電機(jī)，它的起動(dòng)加速時(shí)間可以調(diào)整，從而減少起動(dòng)時(shí)對(duì)電機(jī)的電器部件和機(jī)械部件所造成的沖擊，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，使電機(jī)的使用壽命延長(zhǎng)。此外，變頻控制能夠減少機(jī)組起動(dòng)時(shí)電流波動(dòng)，這一波動(dòng)電流會(huì)影響電網(wǎng)和其它設(shè)備的用電，變頻器能夠有效的將起動(dòng)電流的峰值減少到最低程度。
5、降低了電機(jī)的噪音
根據(jù)電機(jī)的工況要求，安裝變頻調(diào)速后，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度明顯減慢，因此有效地降了電機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪音。
吸沙泵配套電機(jī)作為動(dòng)力時(shí)的啟動(dòng)方式多樣化，每一種啟動(dòng)方式都有各自的工作原理及適用環(huán)境?？蛻艨筛鶕?jù)實(shí)際需要選擇不同的啟動(dòng)方式。本文重點(diǎn)講述變頻啟動(dòng)的原理跟優(yōu)勢(shì)，吸沙泵吸沙作業(yè)過(guò)程中，泥沙介質(zhì)的比重大小，濃度的高低都是瞬息變化的，配套電機(jī)作為動(dòng)力的吸沙泵，筆者建議選用變頻控制來(lái)啟動(dòng)電機(jī)，一方面是吸沙泵配套電機(jī)的功率相對(duì)較大，使用變頻啟動(dòng)可以大大降低大功率電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的瞬間啟動(dòng)電流，從而減輕對(duì)發(fā)電機(jī)組或者是變壓器的要求。再就是可以根據(jù)吸沙濃度的高低來(lái)適時(shí)的調(diào)節(jié)電機(jī)頻率，從而達(dá)到高效節(jié)能的目的。變頻控制的優(yōu)勢(shì)在吸沙泵配套電機(jī)使用過(guò)程中得到充分展現(xiàn)，也給廣大使用的用戶節(jié)省了很多成本，創(chuàng)造了更高的經(jīng)濟(jì)效益。
泰安海川泵業(yè)制造有限公司是國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)
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